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Introdução a Introdução a tecnologia dos tecnologia dos
materiaismateriais
Prof. Henrique Cezar Pavanati, Dr. EngProf. Henrique Cezar Pavanati, Dr. Eng
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINAUNIDADE DE ENSINO DE FLORIANÓPOLISDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE METAL MECÂNICA - DAMM
E-mail: [email protected]
ProProIn IIn I
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosO procedimento de preparação de uma amostra para
análise microestrutural é conhecido como
METALOGRAFIA.
DEFINIÇÃO
Metalografia é o estudo e interpretação da estrutura interna dos materiais a partir de uma superfície preparada, e a relação dessas estruturas com as suas composições químicas, propriedades físicas e mecânicas
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios
OBJETIVOS DA METALOGRAFIA:
Identificar o tipo, tamanho, local e a intensidade das descontinuidades;Identificar o processo de fabricação da peça;Identificar o tipo de tratamento térmico ou termoquímico;identificar a profundidade da camada carbonetada ou descarbonetada;Observar e identificar zonas de alterações térmicas sofridas por soldagem;Observar penetração do cordão de solda;Identificar tipos de inclusões;Identificar a formas de grafita,Tamanho do grão;etc;
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosTipos de Ensaios Metalográficos
MACROGRÁFICOS MICROGRÁFICOS
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosENSAIOS MACROGRÁFICOS
Objetivos determinar o tipo, a forma, o tamanho, o local e a intensidade das continuidades; identificar o processo de fabricação da peça; zonas de alteração térmica, etc.
Visualização a olho nu ou aumento até 10x (lupa)
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosENSAIOS MACROGRÁFICOS
Visualização com auxílio de microscópio (aumento
maior que 10x)
Objetivos determinar o tipo de micro inclusão, a forma da grafita,
o tipo de tratamento térmico ou termoquímico a granulação (tamanho e forma)
os micro-constituintes do material, etc.
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios
1. Seleção da amostra2. Escolha e localização da região a ser estudada 3. Seccionamento4. Embutimento5. Identificação6. Lixamento7. Polimento8. Ataque
ETAPAS DO ENSAIO METALOGRÁFICO
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios
Número de amostras representativo - tamanho e complexidade da peça - natureza e condições de serviço
1. Seleção da amostra
Localização - regiões críticas – sujeita a esforços - regiões típicas – centro e superfície da peça
Orientação do corte - processo de fabricação - forma da peça - estudo a ser realizado
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios2. Seccionamento
- muitas vezes não é necessário
a) Corte transversal, se o objetivo é verificar:A natureza do material: aço, ferro fundido;A forma e a intensidade da segregação;A posição, a forma e dimensões das bolhas;A profundidade da têmpera e cementação, etc.
b) Corte longitudinal se o objetivo é: Verificar o processo de fabricação ( fundição, forjamento, etc);A solda em barras;Como se processou um caldeamento de topo, etc.
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios2. Seccionamento
CORTE GROSSEIRO
CORTE DELICADO
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios3. Embutimento da amostra (opcional)
Embutimento a frio montagem de corpos de prova frágeis
e de pequenas dimensões resinas auto-polimerizáveis tempo de endurecimento de 0,2 a 24h.
Embutimento a quente montagem de corpos de prova em prensas com aquecimento auxiliar
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosEmbutimento a frio
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosEmbutimento a quente
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosEmbutimento a quente
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosIdentificação da amostra
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosLixamento na seção cortada
O lixamento diminui o grau de rugosidade da superfície e melhora a qualidade da imagem obtida.
É o primeiro passo para deixar a amostra “espelhada”
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosTécnica de lixamento
1. Inicia-se o lixamento com uma lixa mais grossa (80, 120 ou 220 meshes)
2. O processo é realizado com movimentos lineares alternados
3. Após a planificação da amostra nesta com esta lixa, muda-se para uma lixa mais fina realizando o processo numa direção perpendicular a direção anterior
4. Repete-se este procedimento até a lixa mais fina (600 ou 1200 meshes)
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosPolimento metalográfico
A finalidade do polimento é obter uma superfície plana, livre de riscos e com alta refletividade
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosPolimento metalográfico
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosTécnica de polimento
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaiosAtaque com reagentes químicos
Para a revelação da estrutura torna-se necessário
atacar a superfície previamente polida com soluções reativas
apropriadas
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios Exemplos
1020 recozido
Perlita
Ferrita
Contorno de grão
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios Exemplos
1045 normalizado
Perlita
Ferrita
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Propriedades Mecânicas - Propriedades Mecânicas - EnsaiosEnsaios Exemplos
1045 Temperado
100% martensita